(57)【要約】      （修正有）【課題】ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を防止できるウォーム装置を提供する。【解決手段】金属板製のブラケット２０にその底面２０ａに対して略直角に折り曲げられた第１および第２の起立面２０ｂ，２０ｃを形成し、第１の起立面２０ｂに固定した第２のモータ８の回転軸８ａにウォームギヤ１８を取り付けると共に、このウォームギヤ１８に噛合するウォームホイール１９を底面２０ａ上に軸支したウォーム装置２１において、ウォームギヤ１８のスラスト方向の動きを規制する第２の起立面２０ｃに突出部２０ｄを一体形成し、この突出部２０ｄとウォームギヤ１８の先端に形成された小径部１８ａの外周面との間に所定の間隔Ｇを確保したので、ウォームギヤ１８がウォームホイール１９の径方向外側へ変位しようとする動きを突出部２０ｄによって規制することができる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤと、このウォームギヤに噛合するウォームホイールと、前記ウォームギヤの先端部に対向して該ウォームギヤのスラスト方向の動きを規制する起立面を有するブラケットとを備え、前記起立面に前記ウォームギヤの先端部外側と所定間隔を存して対向する突出部を設け、前記ウォームホイールの停止状態で前記モータが回転するとき、前記ウォームギヤの先端部を前記突出部に当接させることにより、該ウォームギヤの歯部が前記ウォームホイールの歯部から離脱するのを規制するように構成したことを特徴とするウォーム装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記ブラケットが金属板を折り曲げ加工したものからなり、このブラケットの前記起立面に前記突出部を一体形成したことを特徴とするウォーム装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウォーム装置を用い、このウォーム装置に備えられる前記ウォームギヤを減速ギヤ列の最初段ギヤとして、前記モータの回転力を前記減速ギヤ列を介して可動体に伝達するように構成したこを特徴とする電子機器の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータを駆動源とする動力伝達機構に使用されるウォーム装置に係り、特に、表示画面等を有する可動体を本体装置に対して前後進または回動自在とした車載用電子機器の動力伝達機構に用いて好適なウォーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示画面等を有する可動体をモータの回転力を駆動源として動作させることにより、この可動体を水平方向へスライド移動して本体装置に出入動作させたり、本体装置から引き出した可動体を回動して立ち上げ動作させるという車載用電子機器が普及している。
【０００３】
このような車載用電子機器においては、モータの回転力を減速ギヤ列を介してスライド部材やこのスライド部材に移動自在に支持された可動体に伝達することにより、スライド部材を本体装置に対して前後進させたり、スライド部材の前進位置で可動体を回動させるという動力伝達機構が採用されている。すなわち、モータを駆動源としてスライド部材を前後進させる場合は、減速ギヤ列の最終段ギヤを本体装置内に設けられたラックに噛合することにより、モータの正転逆転に伴ってスライド部材を前後進させることができ、モータを駆動源として可動体を回動させる場合は、減速ギヤ列の最終段ギヤを可動体あるいは可動体を支持するブラケットに取り付けられたギヤに噛合することにより、モータの正転逆転に伴って可動体を回動させることができる。
【０００４】
このような減速ギヤ列の最初段ギヤとしては、少ないスペースで大きな減速比が得られるウォームギヤが一般的に用いられており、従来より、駆動源であるモータの回転軸にウォームギヤを取り付け、このウォームギヤにウォームホイールを噛合するというウォーム装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このウォーム装置は前述した動力伝達機構の減速ギヤ列に使用され、モータの回転はウォームギヤからウォームホイールに伝達され、以下、このウォームホイールの回転が複数のギヤを介して最終段ギヤまで伝達されるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３２１４７２号公報（第３−４頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、減速ギヤ列の最初段ギヤとしてウォームギヤを用いると、少ないスペースで大きな減速比が得られるため、このようなウォームギヤを有するウォーム装置をスライド部材や可動体の動力伝達機構中に使用した場合、大きな駆動トルクを確保した上で動力伝達機構を小型化できるという利点がある。しかしながら、何らかの原因で減速ギヤ列の出力側に過度の負荷が生じた場合、例えば、可動体が立ち上げ方向や立ち下げ方向の末端位置で停止したにも拘わらずモータを停止するタイミングが遅れてしまった場合、ウォームホイールから最終段までの他のギヤは回転停止するが、モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤは回転を続行するため、ウォームギヤとウォームホイールの噛合部分に異常な回転力が作用することになる。特に、動力伝達機構の小型化に伴ってウォームギヤやウォームホイールのモジュール（歯の大きさ）が小さくなると、上記した異常な回転力によってウォームギヤの歯がウォームホイールの歯を飛び越える歯飛びと呼ばれる現象が発生し、その際に、ウォームギヤとウォームホイールの歯同士がぶつかり合って異音を生じるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を防止できるウォーム装置を提供することにあり、その第２の目的は、小型化に好適で異音の発生を防止できる電子機器の動力伝達機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤのスラスト方向の動きをブラケットの起立面によって規制すると共に、この起立面にウォームギヤの先端部外側と所定間隔を存して対向する突出部を設け、この突出部によってウォームギヤの歯飛びを防止することとする。このような突出部をブラケットの起立面に設けると、ウォームホイールの回転が停止した状態でモータが回転を続行する際に、モータの回転軸とウォームギヤはウォームホイールの径方向外側へ変位するが、ウォームギヤの歯がウォームホイールの歯を飛び越える前に、ウォームギヤの先端部が突出部に当接してそれ以上変位しなくなるため、ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を確実に防止できる。また、ウォームホイールに過負荷が加わらない通常の動作時は、ウォームギヤの先端部と突出部とが所定間隔を存して離反しているため、モータの回転力をウォームギヤからウォームホイールにスムーズに伝達することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上述した第１の目的を達成するために、本発明のウォーム装置は、モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤと、このウォームギヤに噛合するウォームホイールと、前記ウォームギヤの先端部に対向して該ウォームギヤのスラスト方向の動きを規制する起立面を有するブラケットとを備え、前記起立面に前記ウォームギヤの先端部外側と所定間隔を存して対向する突出部を設け、前記ウォームホイールの停止状態で前記モータが回転するとき、前記ウォームギヤの先端部を前記突出部に当接させることにより、該ウォームギヤの歯部が前記ウォームホイールの歯部から離脱するのを規制するように構成した。
【００１０】
このように構成されたウォーム装置では、ウォームホイールの回転が停止した状態でモータが回転を続行する際に、モータの回転軸とウォームギヤはウォームホイールの径方向外側へ変位するが、ウォームギヤの歯がウォームホイールの歯を飛び越える前に、ウォームギヤの先端部が突出部に当接してそれ以上変位しなくなるため、ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を確実に防止でき、しかも、ウォームホイールに過負荷が加わらない通常の動作時は、ウォームギヤの先端部と突出部とが所定間隔を存して離反しているため、モータの回転力をウォームギヤからウォームホイールにスムーズに伝達することができる。
【００１１】
上記の構成において、ブラケットが金属板を折り曲げ加工したものからなり、このブラケットの起立面に突出部を一体形成することが好ましい。
【００１２】
また、上述した第２の目的を達成するために、本発明による電子機器の動力伝達機構は、上記の如く構成されたウォーム装置を用い、このウォーム装置に備えられるウォームギヤを減速ギヤ列の最初段ギヤとして、モータの回転力を減速ギヤ列を介してスライド部材や可動体等の可動体に伝達するように構成した。
【００１３】
このように構成された電子機器の動力伝達機構では、減速ギヤ列の最初段ギヤとして少ないスペースで大きな減速比が得られるウォームギヤを用いているため、大きな駆動トルクを確保した上で動力伝達機構を小型化できるのみならず、この動力伝達系に過負荷が作用した場合にも、ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を確実に防止することができる。
【００１４】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る車載用電子機器のディスプレイが格納された状態を示す裏面図、図２は該車載用電子機器のディスプレイが突出した状態を示す裏面図、図３は該車載用電子機器の車両への設置状態を示す側面図、図４は該車載用電子機器に備えられる動力伝達機構の斜視図、図５は該動力伝達機構に備えられるウォーム装置の平面図、図６は該ウォーム装置の斜視図、図７は該動力伝達機構に備えられる捩りコイルばねの動作説明図である。
【００１５】
これらの図において、符号１は車載用電子機器の外殼をなす本体装置であり、この本体装置１は箱形のシャーシ２とその前端部に一体化された化粧部材３とで構成されている。本体装置１はユーザ（搭乗者）の視線に対して下方に位置する車内の適宜個所、例えばインストルメントパネルＰの凹所内に設置されるが、その際、本体装置１はその前面側を上向きにした状態で斜めに設置されるようになっている（図３参照）。
【００１６】
シャーシ２内の両側部には一対のラック４が固定されており、これらラック４は互いに平行に前後方向へ延びている。また、シャーシ２の内部にはスライドベース（スライド部材）５が前後進可能に配設されており、このスライドベース５の前端部にはディスプレイ（可動体）６が回動可能に支持されている。ディスプレイ６の裏面にはＬＣＤからなる表示画面６ａやクローズ釦６ｂ等が配設されており、水平状態にあるディスプレイ６の前端面には図示せぬオープン釦が配設されている。スライドベース５には第１のモータ７と第２のモータ８が搭載されており、スライドベース５は第１のモータ７を駆動源とする第１の動力伝達機構によって本体装置１の前後方向へ往復移動され、ディスプレイ６は第２のモータ８を駆動源とする第２の動力伝達機構によって水平状態と起立状態の間を回転動作される。
【００１７】
すなわち、第１の動力伝達機構は第１のモータ７の回転力をスライドベース５に伝達する減速ギヤ列９を有しており、この減速ギヤ列９の最初段ギヤであるウォームギヤ１０は第１のモータ７の回転軸に取り付けられている。ウォームギヤ１０には次段ギヤのウォームホイール１１が噛合しており、減速ギヤ列９の最終段のギヤ９ａはスライドベース５の後端部に軸支されたシャフト１２に固着されている。シャフト１２の両端部には前記ラック４に噛合するギヤ１３が固着されており、また、シャフト１２には捩りコイルばね１５が巻装されている。この捩りコイルばね１５の一端部１５ａはスライドベース５の適宜個所に係止され、捩りコイルばね１５の他端部１５ｂはシャフト１２に固着されたブッシュ１６に係止されている。一方、第２の動力伝達機構は第２のモータ８の回転力をディスプレイ６に伝達する減速ギヤ列１７を有しており、この減速ギヤ列１７の最初段ギヤであるウォームギヤ１８は第２のモータ８の回転軸に取り付けられている。ウォームギヤ１８には次段ギヤのウォームホイール１９が噛合しており、減速ギヤ列１７の最終段のギヤ１７ａはディスプレイ６側に固着された図示せぬギヤに噛合している。
【００１８】
図５と図６に示すように、第２のモータ８とウォームギヤ１８およびウォームホイール１９は、金属板製のブラケット２０によってユニット化されてウォーム装置２１を構成している。ブラケット２０にはその底面２０ａに対して略直角に折り曲げられた第１および第２の起立面２０ｂ，２０ｃが形成されており、これら第１および第２の起立面２０ｂ，２０ｃは互いに平行に対向している。ブラケット２０の底面２０ａはスライドベース５上にネジ等を用いて固定されており、ウォームホイール１９はこの底面２０ａ上に軸支されている。第２のモータ８の端面は第１の起立面２０ｂに固定されており、第２のモータ８の回転軸８ａとウォームギヤ１８は第１の起立面２０ｂから第２の起立面２０ｃに向かって延びている。ウォームギヤ１８の先端部には小径部１８ａが一体形成されており、この小径部１８ａは第２の起立面２０ｃに対向している。これら小径部１８ａと第２の起立面２０ｃとの間に板ばね２２が介設されており、この板ばね２２はＬ字状に折り曲げられて底面２０ａに固定されている。ウォームギヤ１８の小径部１８ａは板ばね２２に弾接しており、ウォームギヤ１８は板ばね２２と第２の起立面２０ｃによってスラスト方向への動きが規制されている。
【００１９】
また、第２の起立面２０ｃには第１の起立面２０ｂに向かって突出する突出部２０ｄが一体形成されており、ウォームギヤ１８の小径部１８ａはこの突出部２０ｄとウォームホイール１９との間に位置している。ただし、突出部２０ｄは小径部１８ａの外周面と接触しておらず、両者間には所定の間隔Ｇが確保されている。この間隔Ｇはウォームギヤ１８とウォームホイール１９のモジュールに応じて決定されるが、少なくともウォームギヤ１８とウォームホイール１９の歯たけ寸法（噛み合い高さ）よりも小さな値に設定されている。
【００２０】
なお、詳細な説明は省略するが、第１のモータ７とウォームギヤ１０およびウォームホイール１１も前記ウォーム装置２１と同様に構成されている。
【００２１】
次に、上記の如く構成された車載用電子機器の動作を説明する。
【００２２】
図１に示すように、ディスプレイ６が本体装置１の内部に収納されたクローズ状態において、シャフト１２の両端部のギヤ１３はそれぞれ本体装置１に固定されたラック４の後端部と噛合しており、スライドベース５は本体装置１内の後退位置にあって、ディスプレイ６はスライドベース５に対して水平な状態になっている。この場合、捩りコイルばね１５は無負荷状態を基準にして一方向（例えば図７の矢印Ａ方向）へ捩られて十分に大きな捩り力が蓄勢されており、その反力がシャフト１２を介してギヤ９ａに伝達されることによって、スライド部材５は前進方向（図１〜図３の矢印Ｃ方向）へ付勢されている。
【００２３】
かかるクローズ状態で図示せぬオープン釦を投入すると、第１のモータ７が一方向へ回転し、その回転力がウォームギヤ１０からウォームホイール１１を介して減速ギヤ列９の最終段のギヤ９ａまで伝達されるため、このギヤ９ａとシャフト１２が一体的に回転する。これによってシャフト１２の両端のギヤ１３がラック４の後端部から前端部側へと移動するため、スライドベース５が本体装置１内の後退位置から矢印Ｃ方向へ前進し、ディスプレイ６も水平状態を保ったまま矢印Ｃ方向へ前進して本体装置１の前方側へ突出する。その際、本体装置１がその前面側を上向きにした状態で斜めに設置されている関係上、図３に示すように、スライドベース５とディスプレイ６はその自重に逆らって斜め上方へ前進することになるが、前述したように捩りコイルばね１５にスライド部材５を前進方向へ付勢する大きな捩り力が蓄勢されているため、第１のモータ７の動作負荷が捩りコイルばね１５の捩り力にアシストされて小さくなる。
【００２４】
このようにしてスライドベース５とディスプレイ６が前進すると、それに伴ってシャフト１２とブッシュ１６が一体的に回転するため、ブッシュ１６に係止された捩りコイルばね１５の他端部１５ｂが図７の矢印Ｂ方向へ巻き戻され、捩りコイルばね１５に蓄勢された捩り力は次第に弱められていく。そして、図２に示すように、ディスプレイ６が本体装置１の前面から完全に突出すると捩りコイルばね１５は最も捩り力が小さい状態となり、この時点で図示せぬストッパによってディスプレイ６の前進動作が停止すると共に、同じく図示せぬ検出スイッチからの検出信号に基づいて第１のモータ７の回転が停止し、その代わりに第２のモータ８が一方向へ回転する。第２のモータ８が一方向へ回転すると、その回転力がウォームギヤ１８からウォームホイール１９を介して減速ギヤ列１７の最終段のギヤ１７ａに伝達されるため、このギヤ１７ａに噛合する図示せぬギヤの回転に伴ってディスプレイ６が図３の矢印Ｅ方向へ回動しながら立ち上がり、ディスプレイ６の裏面の表示画面６ａが露出してくる。そして、図３の２点鎖線で示すように、ディスプレイ６が起立すると、図示せぬ角度検出センサからの検出信号に基づいて第２のモータ８の回転が停止し、ディスプレイ６は表示画面６ａをユーザ（搭乗者）に正対させた状態で停止する。
【００２５】
このようにしてディスプレイ６はオープン状態となって使用されるが、このオープン状態でクローズ釦６ｂを投入すると、上記と逆の動作が実行されて再びクローズ状態となる。すなわち、まず、第２のモータ８を逆方向へ回転することにより、ディスプレイ６を図３の矢印Ｆ方向へ回動させてその姿勢をスライドベース５と水平な状態に戻した後、第１のモータ７を逆方向に回転することにより、スライドベース５およびディスプレイ６をその自重が付加される矢印Ｄ方向の斜め下方へ後退させる。この場合、第１の動力伝達機構中に介在されたシャフト１２はスライドベース５の前進時と逆方向に回転するため、第１のモータ７の回転に伴って捩りコイルばね１５の他端部１５ｂは図７の矢印Ａ方向へ巻き締められ、捩りコイルばね１５にスライド部材５を前進方向へ付勢する捩り力が次第に蓄勢されていく。すなわち、第１のモータ７を駆動源としてスライドベース５を後退動作するときに、第１のモータ７の回転を妨げようとする負荷が捩りコイルばね１５から加わるため、第１のモータ７の動作負荷が大きくなる。したがって、スライドベース５の後退時にも第１のモータ７は低速で回転することになり、第１の動力伝達機構に介在された減速ギヤ列９からの異音発生を抑制することができる。そして、スライドベース５が図１に示すように本体装置１の奥部まで後退すると、再びディスプレイ６は本体装置１の内部に収納されてクローズ状態に戻る。
【００２６】
上記した車載用電子機器の動作中に、第１の動力伝達機構の減速ギヤ列９または第２の動力伝達機構の減速ギヤ列１７に過度の負荷が生じた場合、例えば、第２のモータ８を駆動源としてディスプレイ６の立ち上げ動作を行う際に、ディスプレイ６が図示せぬストッパに当接して回動停止するタイミングに対し、図示せぬ角度検出センサからの検出信号に基づいて第２のモータ８を回転停止するタイミングが若干遅れた場合、減速ギヤ列１７のウォームホイール１９から最終段までのギヤは回転停止するが、第２のモータ８の回転軸８ａに取り付けられたウォームギヤ１８は回転を続行するため、ウォームギヤ１８とウォームホイール１９の噛合部分に異常な回転力が作用することになる。このような場合、ウォームギヤ１８がウォームホイール１９の径方向外側（図５の矢印Ｈ方向）へ変位するが、ウォームギヤ１８の歯がウォームホイール１９の歯を飛び越える前に、ウォームギヤ１８の小径部１８ａの外周面がブラケット２０の第２の起立面２０ｃに形成された突出部２０ｄに当接するため、小径部１８ａと突出部２０ｄ間の間隔Ｇがゼロになってウォームギヤ１８はそれ以上外側へ変位しなくなる。したがって、ウォームギヤ１８とウォームホイール１９の噛合部分に異常な回転力が作用したとしても、ウォームギヤ１８の歯がウォームホイール１９の歯を飛び越える歯飛び現象は発生せず、両者の歯同士のぶつかり合いに起因する異音は発生しなくなる。
【００２７】
このように上記実施例では、金属板製のブラケット２０にその底面２０ａに対して略直角に折り曲げられた第１および第２の起立面２０ｂ，２０ｃを形成し、第１の起立面２０ｂに固定した第２のモータ８の回転軸８ａにウォームギヤ１８を取り付けると共に、このウォームギヤ１８に噛合するウォームホイール１９を底面２０ａ上に軸支したウォーム装置２１において、ウォームギヤ１８のスラスト方向の動きを規制する第２の起立面２０ｃに突出部２０ｄを一体形成し、この突出部２０ｄとウォームギヤ１８の先端に形成された小径部１８ａの外周面との間に所定の間隔Ｇを確保したので、何らかの原因でウォームギヤ１８とウォームホイール１９の噛合部分に異常な回転力が作用した場合に、ウォームギヤ１８がウォームホイール１９の径方向外側へ変位しようとする動きを突出部２０ｄによって規制することができる。すなわち、ウォームギヤ１８の歯がウォームホイール１９の歯を飛び越える前に、小径部１８ａの外周面を突出部２０ｄに当接させてウォームギヤ１８がそれ以上外側へ変位しないように位置規制できるため、ウォームギヤ１８とウォームホイール１９の噛合部分に異常な回転力が作用したとしても、ウォームギヤ１８の歯がウォームホイール１９の歯を飛び越える歯飛び現象は発生せず、両者の歯同士のぶつかり合いに起因する異音発生を防止することができる。また、金属板をプレス加工してブラケット２０を製造する際に、第１および第２の起立面２０ｂ，２０ｃと共に突出部２０ｄを簡単に形成することができるため、コストアップになることを防止できる。
【００２８】
なお、上記実施例では、本発明のウォーム装置を可動体６の立ち上げと立ち下げを行う第２の動力伝達機構に適用した場合について説明したが、前述したスライドベース５を前後進方向へ往復移動する第１の動力伝達機構や、車載用オーディオ装置のノーズと称される操作パネル（可動体）の駆動機構、あるいはＣＤやＤＶＤ等の記録媒体を本体装置の内外へ搬送するトレイ等、モータの回転をウォームギヤとウォームホイールを介して可動体に伝達する電子機器の動力伝達機構全般に適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３０】
モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤのスラスト方向の動きをブラケットの起立面によって規制するウォーム装置において、ブラケットの起立面にウォームギヤの先端部外側と所定間隔を存して対向する突出部を設けたので、ウォームホイールの回転が停止した状態でモータが回転を続行する際に、ウォームギヤがウォームホイールの径方向外側へ変位しようとしても、ウォームギヤの歯がウォームホイールの歯を飛び越える前に、ウォームギヤの先端部を突出部に当接させてそれ以上の変位を規制することができる。したがって、ウォームギヤとウォームホイールの噛合部分に異常な回転力が作用した場合でも、ウォームギヤの歯飛びに起因する異音の発生を確実に防止することができ、しかも、ウォームホイールに過負荷が加わらない通常の動作時は、ウォームギヤの先端部と突出部とが所定間隔を存して離反しているため、モータの回転力をウォームギヤからウォームホイールにスムーズに伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る前面パネル装置の可動体が格納された状態を示す裏面図である。
【図２】該前面パネル装置の可動体が突出した状態を示す裏面図である。
【図３】該前面パネル装置の設置状態を示す側面図である。
【図４】該前面パネル装置に備えられる動力伝達機構の斜視図である。
【図５】該動力伝達機構に備えられるウォーム装置の平面図である。
【図６】該ウォーム装置の斜視図である。
【図７】該動力伝達機構に備えられる捩りコイルばねの動作説明図である。
【符号の説明】
１  本体装置
５  スライドベース
６  ディスプレイ（可動体）
７  第１のモータ
８  第２のモータ
８ａ  回転軸
９  減速ギヤ列
１０  ウォームギヤ
１１  ウォームホイール
１７  減速ギヤ列
１８  ウォームギヤ
１８ａ  小径部
１９  ウォームホイール
２０  ブラケット
２０ａ  底面
２０ｂ  第１の起立面
２０ｃ  第２の起立面
２０ｄ  突出部
２１  ウォーム装置
２２  板ばね
【図１】
2005007930.tif 000003
【図２】
2005007930.tif 000004
【図３】
2005007930.tif 000005
【図４】
2005007930.tif 000006
【図５】
2005007930.tif 000007
【図６】
2005007930.tif 000008
【図７】
2005007930.tif 000009